DE3623176C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Nutfräser für Holz, Kunststoff und ahnliche Materialien, mit einem rotationssymme­ trischen Grundkörper mit einem Schaft und einem Frästeil, wobei das Frästeil Spannuten und Schneidkanten sowie in der Ansicht von vorne gesehen annähernd einen S- bzw. Z-förmigen Kurvenabschnitt aufweist. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Nutfräsers.

Nutfräser, deren Frästeil einen etwa S- bzw. Z-förmigen Quer­ schnitt aufweisen, sind z.B. bereits aus der CH-PS 2 41 973 und der US-PS 17 89 793 bekannt.

Die Nutfräser werden dabei im allgemeinen aus einem Grundkör­ per von zylinderförmiger Gestalt hergestellt, in den durch einen Profilfräser oder eine Profilschleifscheibe von einer Stirnseite aus beginnend Spannuten eingebracht werden. In der Regel werden dabei zwei sich gegenüberliegende Spannuten eingeformt, welche von der vorderen Stirnseite aus gesehen jeweils eine bogenförmige Aussparung in dem zylinderförmigen Grundkörper erzeugen.

In einem zweiten Arbeitsgang an einer zweiten Maschine wur­ den quer zur Längsachse des Grundkörpers die Schneidrücken im Bereich der Schneidkanten mit einer Schleifscheibe ge­ schärft.

Nachteilig dabei ist jedoch, daß bei diesem Verfahren am Übergang zwischen dem Frästeil und dem Schaft eine Umfangs­ nut angeordnet werden mußte. Diese Umfangsnut ist Ursache für eine erhebliche Kerbwirkung und stellt damit eine Bruch­ gefahr fur den Nutfraser dar. Außerdem ist diese Herstel­ lungsart des Nutfräsers relativ zeit- und kostenaufwendig. Die Spannuten sind bei Nutfräsern für Holz, Kunststoff und ähnlichen Materialien stets parallel zur Längsachse des Grundkörpers bzw. Schaftes angeordnet.

Aus der deutschen ausgelegten Patentanmeldung 67A G 2677 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Spiralbohrers mit einer Profilschleifscheibe bekannt, mit der die Spanräume einge­ schliffen werden. Für die Herstellung der Schneidkante, des Schneidwinkels, des Freiwinkels und des genauen Durchmessers sind weitere Arbeitsgänge mit anderen Werkzeugen notwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Nutfräser und ein Verfahren zur Herstellung eines Nutfräsers der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch das dieser einfach und billig hergestellt werden kann, wobei gleichzeitig eine gute Spanabfuhr und eine längere Standzeit erhalten werden soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnen­ den Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch den erfindungsgemäßen Nutfräser kann eine Quernut am Übergang zwischen dem Schaft und dem Frästeil entfallen, wo­ durch die Gefahr von Kerbbrüchen ausgeschaltet wird. Im Ver­ gleich zu bekannten Nutfräsern tritt sogar eine Verstärkung des gefährdeten Schaftquerschnittes auf. Ebenso wird bei dem erfindungsgemäßen Nutfräser eine besondere Spanraumform ge­ schaffen, welche zur Verbesserung der Spanabfuhr dient. Un­ ter anderem wird dies durch den leicht spiralförmigen Ver­ lauf der beiden Spannuten erreicht.

Insbesondere die spiralförmige Ausbildung der Spannuten und damit auch die spiralförmige Ausbildung der Schneidkanten ergibt deutliche Vorteile gegenüber den bekannten geradgenu­ teten Nutfräsern. So wird z.B. eine Verringerung der Schnitt­ kraft erreicht. Dadurch werden auch Arbeiten mit dem Nutfrä­ ser geräuschärmer, weil im Gegensatz zu einem vollständigen Einsatz der Schneidkanten bei einer geradlinig verlaufenden Nut, bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform immer nur ein Teil der Schneidkanten im Eingriff ist.

Zwar sind spiralförmig verlaufende Nuten in der Metallindu­ strie bereits bekannt, aber bei Nutfräsern für Holz, Kunst­ stoff und ähnlichen Materialien wurden Nutfräser mit spiral­ förmig verlaufenden Spannuten nicht verwendet. Der Grund hierfür lag darin, daß deren Herstellung als zu teuer und zu kompliziert angesehen worden ist. Gleiches gilt für ein Nach­ schleifen derartiger Nutfräser.

Der erfindungsgemäße Nutfräser ist einfach und billiger her­ zustellen, wodurch auch eine Spiralform der Spannuten prob­ lemlos gewählt werden kann.

Der erfindungsgemäße Nutfräser kann an einer einzigen Ma­ schine und in der gleichen Einspannung mit nur zwei Arbeits­ schritten hergestellt werden. Die beiden Spannuten sind näm­ lich so ausgebildet, daß sowohl die Spannuten als auch die Rückenabschnitte in einer einzigen Aufspannung mit ein und derselben Profilschleifscheibe gleichzeitig geschliffen wer­ den können. Dabei sind verschiedene Durchmesserbereiche für Nutfräser möglich.

Ein vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen des erfindungs­ gemäßen Nutfräsers kann darin bestehen, daß mit der gleichen Profilschleifscheibe bei dem Einschleifen der ersten Spannut gleichzeitig ein geradlinig verlaufender Rückenabschnitt, ein Kurvenabschnitt und eine in eine Schneidkante auslaufen­ de geradlinig verlaufende Verlängerung eingeschliffen wer­ den, und der Grundkörper kontinuierlich während des Vorschu­ bes der Profilschleifscheibe um seine Längsachse gedreht wird, daß anschließend der Grundkörper - bezogen auf den Ausgangspunkt - um einen Winkelbetrag von 180 Grad gedreht und die zweite Spannut, der geradlinig verlaufende Rückenab­ schnitt, der Kurvenabschnitt und die geradlinig verlaufende Verlängerung eingeschliffen werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Spannuten durch einen S­ bzw. Z-förmigen Kurvenabschnitt der Profilschleifscheibe gebildet werden, der an beiden Enden in gerade Abschnitte übergeht, und wobei mit dem einen geraden Abschnitt die Schneidkanten und mit dem anderen geraden Abschnitt sowohl der geradlinig verlaufende Rückenabschnitt gebildet als auch nach Drehung des Grundkörpers die Schärfung der Schneidkan­ ten bewirkt wird.

Der gerade Abschnitt der Profilschleifscheibe kann dabei durch einen Winkel von 10 bis 30 Grad, vorzugsweise 20 Grad, senkrecht zur Drehachse der Profilschleifscheibe gebildet werden.

Dabei kann vorgesehen sein, daß die Schneidkanten des Nutfrä­ sers und ihre geradlinig verlaufenden Verlängerungen durch den geraden Abschnitt gebildet werden, welcher in einem Win­ kel von 5 bis 25 Grad gegen eine parallel zur Drehachse der Profilschleifscheibe verlaufende Achse geneigt ist, und zwar von der Drehachse aus abweisend.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Profilschleifscheibe mit einem Grundkörper während des ersten Arbeitsganges

Fig. 2 die Profilscheibe und den Grundkörper während des zweiten Arbeitsganges

Fig. 3 eine Ansicht des Nutfräsers von vorne im fertigen Zustand

Fig. 4 eine Seitenansicht des fertigen Nutfräsers.

Zur Herstellung des Nutfräsers wird ein Grundkörper 1 aus einem Schnellarbeitsstahl mit einer Profilschleifscheibe 2 bearbeitet. Der Grundkörper 1 besitzt eine Zylinderform und ist auf beliebige Weise eingespannt. Es ist lediglich dafür zu sorgen, daß die Einspannung so gestaltet ist, daß sie kontinuierlich in Abhängigkeit von dem Vorschub der Profil­ schleifscheibe 2 den Grundkörper 1 um seine Längsachse 3 drehen kann.

In einem ersten Arbeitsgang wird eine Spannut 4 A mit der Pro­ filschleifscheibe 2 von der vorderen Stirnseite 5 aus begin­ nend eingeschliffen. (Die ursprüngliche Form des Grundkör­ pers 1, welche in dem ersten Arbeitsgang abgeschliffen wird, ist in die Profilschleifscheibe 2 durch die strich-punktier­ te Linie 6 eingezeichnet.) Die Drehachse 7 der Profilschleif­ scheibe 2 ist in der Fig. 1 eingezeichnet. Wie ersichtlich, wird die Profilschleifscheibe 2 während der Herstellung be­ ginnend von der vorderen Stirnseite 5 des Grundkörpers 1 aus achsparallel zur Längsachse 3 des Grundkörpers 1 bzw. des herzustellenden Nutfräsers nach hinten in Richtung auf den unbearbeitet bleibenden Schaft 8 des Grundkörpers 1 bewegt. Gleichzeitig wird der Grundkörper 1 in seiner Einspannung in Pfeilrichtung A (siehe Fig. 1) um einen Winkelbetrag von 15 bis 20 Grad gedreht. Auf diese Weise entsteht eine leicht spiralförmige Spannut 4 A. In der Fig. 1 ist in die Profil­ schleifscheibe 2 mit der Linie 9 die nach Beendigung des er­ sten Arbeitsganges dabei entstehende und versetzt verlaufen­ de Hinterkante der Spannut 4 A strichpunktiert eingezeichnet.

Wie weiter aus der Fig. 1 ersichtlich ist, wird in dem ers­ ten Arbeitsgang durch einen Kurvenabschnitt 10 in S- bzw. Z-Form der Profilschleifscheibe 2 die Form der Spannut 4 A hergestellt. An beiden Enden des Kurvenabschnittes 10 schließen sich gerade Abschnitte an, wobei ein gerader Ab­ scnnitt 11 (in der Fig. 1 rechts) zur Herstellung einer ersten Schneidkante 12 A mit dazugehöriger Verlängerung 13 A des herzustellenden Nutfräsers dient.

Der zweite gerade Abschnitt 14 in der Profilschleifscheibe 2 dient zum Abschleifen der zylinderförmigen Umfangswand des Grundkörpers 1 und damit zur Herstellung eines geradlinig verlaufenden Rückenabschnitts 15 B für eine zweite in einem zweiten Arbeitsgang herzustellende Schneidkante 12 B (siehe Fig. 2).

In der Fig. 1 ist auch strichpunktiert der Verlauf der zwei­ ten Spannut 4 B eingezeichnet, welche im zweiten Arbeitsgang hergestellt wird. Hierzu wird auf die Fig. 2 verwiesen.

Nach Beendigung des ersten Arbeitsganges wird der Grundkör­ per 1 in seiner Einspannung um 180 Grad im Vergleich zu der in Fig. 1 dargestellten Lage gedreht, wonach wiederum die Profilschleifscheibe 2 beginnend von der Stirnseite 5 aus die zweite Spannut 4 B einschleift. Wie ersichtlich ist der geradlinig verlaufende Rückenabschnitt 15 B bereits im ersten Arbeitsgang durch den geraden Abschnitt 14 der Profilschleif­ scheibe 2 geschärft worden. Die Schärfung der Schneidkante 12 A durch ein entsprechendes Abschleifen des geradlinig ver­ laufenden dazugehörigen Rückenabschnitts 15 A erfolgt im zwei­ ten Arbeitsgang, zu einem Zeitpunkt in dem die Schneidkante 12 A ja bereits durch den ersten Arbeitsgang hergestellt ist, wiederum durch den geraden Abschnitt 14 der Profilschleif­ scheibe 2. Wie ersichtlich erfolgt auf rationelle Weise zu­ erst die Herstellung der ersten Schneidkante 12 A mit gleich­ zeitiger Schärfung des Rückenabschnitts 15 B für die zweite Schneidkante 12 B, welche im zweiten Arbeitsgang hergestellt wird, wobei gleichzeitig während dem zweiten Arbeitsgang der Rückenabschnitt 15 A für die bereits vorher hergestellte Schneidkante 12 A geschärft wird.

Ebenso wie bei dem ersten Arbeitsgang wird auch bei der Her­ stellung der zweiten Spannut 4 B im zweiten Arbeitsgang der Grundkörper 1 in seiner Aufspannung um ca. 15 bis 20 Grad in die gleiche Pfeilrichtung wie in der Fig. 1 dargestellt ge­ dreht, womit auch für die zweite Spannut 4 B eine Spiralform entsteht. Die Linie 16 für die Hinterkante der Spannut 4 B ist ebenfalls in die Profilschleifscheibe 2 strichpunktiert eingezeichnet.

Die beiden bogenförmigen Bereiche des Frästeiles erreichen im hinteren Bereich - bezogen auf die vordere Stirnseite 5 - in einem kontinuierlichen Übergang den ursprünglichen Durch­ messer des Grundkörpers 1. Die entsprechenden Bereiche sind in der Fig. 2 mit den Bezugszeichen 17 und 18 bezeichnet.

Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, daß der gerade Abschnitt 14 der Profilschleifscheibe 2 einen Winkel von ca. 20 Grad senk­ recht zur Drehachse 7 der Profilschleifscheibe 2 aufweist und zwar in Richtung auf die Längsachse 3 des Grundkörpers 1 hin.

Der gerade Abschnitt 11 verläuft in einem Winkel von 15 Grad zu einer parallel zur Drehachse 7 der Profilschleifscheibe 2 laufenden Achse und zwar in Richtung von der Drehachse 7 aus wegweisend.

In den Fig. 3 und 4 ist der nach dem Verfahren hergestellte Nutfräser von der vorderen Stirnseite 5 aus und in Seitenan­ sicht dargestellt. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, weist das Frästeil von der vorderen Stirnseite 5 aus gesehen eine S- bzw. Z-Form auf, wobei jeweils am Ende der Kurvenformen auf der Außenseite die geradlinig verlaufenden Rückenab­ schnitte 15 A und 15 B folgen, während auf der Innenseite ge­ radlinig verlaufende Abschnitte für die Schneidkanten 12 A und 12 B bzw. deren entsprechende Verlängerungen 13 A und 13 B vorhanden sind.

Der in der Fig. 4 dargestellte Absatz 18 am Übergang zwi­ schen dem Frästeil und dem Schaft 8 ist nicht in jedem Falle erforderlich, vielmehr richtet er sich nach dem gewünschten Durchmesser des Frästeiles.

Claims (9)

1. Nutfräser für Holz, Kunststoff und ähnliche Materialien, mit einem rotationssymmetrischen Grundkörper mit einem Schaft und einem Frästeil, wobei das Frästeil Spannuten und Schneidkanten sowie in der Ansicht von vorne gesehen annä­ hernd einen S- bzw. Z-förmigen Kurvenabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannuten (4 A, 4 B) spiralförmig verlaufen und daß der S­ bzw. Z-förmige Kurvenabschnitt (10) auf der Außenseite mit einem geradlinig verlaufenden Rückenabschnitt (15 A, 15 B) und auf der Innenseite mit einer geradlinig verlaufenden Verlän­ gerung (13 A, 13 B) in die Schneidkanten (12 A, 12 B) ausläuft.

2. Nutfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannuten (4 A, 4 B) jeweils um ca. 15 bis 20 Grad gegen die Längsachse (3) geneigt verlaufen.

3. Verfahren zur Herstellung eines Nutfräsers nach Anspruch 1 oder 2, wobei in einen rotationssymmetrischen Grundkörper mit einer Profilschleifscheibe durch einen Umschlag des Grundkörpers Spannuten von dem vorderen Ende des aus dem Grundkörper zu bildenden Frästeiles parallel zur Längsachse des Grundkörpers eingefräst oder eingeschliffen werden, dadurch gekennzeichnet, daß mit der gleichen Profilschleifscheibe 2 bei dem Einschleifen der ersten Spannut (4 A) gleichzeitig ein geradlinig verlau­ fender Rückenabschnitt (15 B), ein Kurvenabschnitt (10) und eine in eine Schneidkante (12 A) auslaufende geradlinig ver­ laufende Verlängerung (13 A) eingeschliffen werden, und der Grundkörper (1) kontinuierlich während des Vorschubes der Profilschleifscheibe (2) um seine Längsachse (3) gedreht wird, daß anschließend der Grundkörper (1) - bezogen auf den Ausgangspunkt - um einen Winkelbetrag von 180 Grad gedreht und die zweite Spannut (4 B), der geradlinig verlaufende Rückenabschnitt (15 A), der Kurvenabschnitt (10) und die geradlinig verlaufende Verlängerung (13 B) eingeschliffen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannuten (4 A, 4 B) durch einen S- bzw. Z-förmigen Kurven­ abschnitt (10) der Profilschleifscheibe (2) gebildet werden, der an beiden Enden in gerade Abschnitte (11, 14) übergeht, und wobei mit dem einen geraden Abschnitt (11) die Schneid­ kanten (12 A, 12 B) und mit dem anderen geraden Abschnitt (14) sowohl der geradlinig verlaufende Rückenabschnitt (15 A bzw. 15 B) gebildet als auch nach Drehung des Grundkörpers (1) die Schärfung der Schneidkanten (12 A bzw. 12 B) bewirkt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gerade Abschnitt (14) der Profilschleifscheibe (2) durch einen Winkel von 10 bis 30 Grad senkrecht zur Drehachse (4) der Profilschleifscheibe (2) gebildet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gerade Abschnitt (14) durch einen Winkel von 20 Grad gebildet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (12 A bzw. 12 B) des Nutfräsers und ihre geradlinig verlaufenden Verlängerungen (13 A, 13 B) durch den geraden Abschnitt (11) gebildet werden, welcher in einem Winkel von 5 bis 25 Grad gegen eine parallel zur Drehachse (7) der Profilschleifscheibe (2) verlaufende Achse geneigt ist, und zwar von der Drehachse (7) aus abweisend.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel ca. 15 Grad beträgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) während eines Arbeitsganges um ca. 15 bis 20 Grad um seine Längsachse (3) gedreht wird.